[發明專利]一種多源參數的空氣源熱泵輔助太陽能熱水機組控制系統

有效

• 申請號: 201510930463.2
• 申請日: 2015-12-15
• 公開（公告）號: CN105402908B
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發明（設計）人: 李小莉
• 申請（專利權）人: 四川長虹空調有限公司
• 主分類號: F24J2/40
• 分類號: F24J2/40;F24J2/00
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙)51124
• 代理人: 吳中偉

技術領域

本發明涉及智能電器交互技術、多組態控制技術、人工智能、模糊控制技術，是一種空氣源熱泵輔助太陽能熱水機組的交互控制技術，屬于電器自動控制技術領域。

背景技術

太陽能熱水機組具有環保、節能等優點，行業及技術日趨成熟，但太陽能應用技術也存在弱點，如太陽能能量密度低、加熱時間長、每天的太陽輻射量不確定等。因此，用太陽能供熱水有可靠性較差，每天產熱水量不確定等缺點。

空氣源熱泵熱水機組根據逆卡諾循環原理，是以制冷劑為載體，源源不斷地吸收空氣中難以利用的低品位熱能，并將其轉化為可用的高品位熱能，是比較理想的輔助太陽能熱水機組的手段之一。

隨著空氣源熱泵輔助太陽能熱水機組需求的迅猛發展，空氣源熱泵輔助太陽能熱水機組達到充分利用太陽能和空氣能，確保熱水供給的可靠性，不僅與系統本身的特性相關.還與控制系統的設計密切相關，傳統控制方式根據溫度、濕度等單一參數控制，缺乏對用戶使用習慣，天氣等參數采集，控制手段單一。傳統的控制模式越來越多地被智能控制、模糊控制、網絡控制等控制方式取代。依賴人與機器的簡單指令交互，已經不能給用戶創造良好的使用舒適度體驗。為了改善用戶的滿意度，廠家開始創新應用人工智能、機器學習、模糊控制等技術提高空氣源熱泵輔助太陽能熱水機組的控制方式。

本發明就是將人工智能、機器學習、模糊控制等技術創新性地整合到空氣源熱泵輔助太陽能熱水機組控制方案上，實現具有機器自動學習的功能，有效地改善基于用戶使用習慣，實際工況等約束情況下的空氣源熱泵輔助太陽能熱水機組控制，機組可以學習用戶的使用習慣，結合溫度、濕度、太陽能輻射、氣象數據等情況，為用戶實時設定符合用戶行為習慣的熱水制水控制曲線等參數，為用戶提供家庭差異化的空氣源熱泵輔助太陽能熱水控制服務。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提出一種多源參數的空氣源熱泵輔助太陽能熱水機組控制系統，解決傳統技術中控制手段單一、無法為用戶創造更好的舒適度體驗的問題。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是，一種多源參數的空氣源熱泵輔助太陽能熱水機組控制系統，包括：

多源傳感器模塊，由太陽能傳感組件，空氣源熱泵傳感組件和網絡氣象數據組件構成；太陽能傳感組件和空氣源熱泵傳感組件分別采集太陽輻射度、空氣溫度、水箱溫度等參數；網絡氣象數據組件獲取當天的氣象數據；

用戶舒適度感知模塊，通過一段時間的監控學習獲取用戶用水習慣的舒適度數據；

機組狀態監控模塊，用于監測系統運行的模式、運行工況參數，判斷太陽能和空氣源熱泵的各自工作條件；

多參數特征辨識組態軟件，用于結合多源傳感器模塊、用戶舒適度感知模塊、機組狀態監控模塊的數據負責整個系統運行任務的分析、規劃、協調和控制，并負責對全局共享資源進行分配，使系統能夠根據用戶用水習慣、太陽輻射度、空氣溫度、天氣情況、機組工況條件等情況調整制水量、制水溫度以及機組啟動等，生成制水水溫控制曲線，太陽能和空氣源熱泵機組啟停時間、制水水量等控制特征向量P；

驅動和執行控制模塊，基于多參數特征辨識組態軟件生成的控制特征向量P控制機組各個執行部件，并監控運行狀態，調節并繼續采集多源傳感器模塊、用戶舒適度感知模塊、機組狀態監控模塊的參數，生成控制特征向量P′，如果P′與當前執行的特征向量P相差超過一定的閾值，用新的控制特征向量P′進行調節。

進一步的，所述用戶用水習慣的舒適度數據包括：用戶用水時間分布，用戶用水溫度分布和用戶用水量分布數據。

本發明的有益效果是：本發明采用了其它空氣源熱泵輔助太陽能熱水機組控制系統沒有采用的氣象數據，用戶舒適數據等多參數，機組控制系統能自適應地對動態變化的現場環境進行監控，按照專家思維的模式和經驗，自動地對設備運行性能和系統運行參數進行分析、推理和判斷，實現空氣源熱泵輔助太陽能熱水機組對用戶制水需求最大程度的協調和控制，同時節省電能，提高機組使用壽命等。

附圖說明：

圖1為本發明控制系統結構示意圖。

具體實施方式

本發明旨在提出一種多源參數的空氣源熱泵輔助太陽能熱水機組控制系統，解決傳統技術中控制手段單一、無法為用戶創造更好的舒適度體驗的問題。

如圖1所示，本發明中的控制系統包括：

多源傳感器模塊，由太陽能傳感組件，空氣源熱泵傳感組件和網絡氣象數據組件構成；太陽能傳感組件和空氣源熱泵傳感組件分別采集太陽輻射度、空氣溫度、水箱溫度等參數；網絡氣象數據組件獲取當天的氣象數據；